2012年度国家自然科学基金委员会化学科学部五处科学基金项目申请和评审工作综述

近年来,化学工程学科的发展日新月异,绿色化学、纳米技术和超级计算等新理论、新方法及新技术已渗透到化工学科研究的许多领域,正助推产生许多新的学科生长点。基础研究在化学工程的学科发展和工业生产历程中无疑扮演着十分重要的角色。作为基础研究的主要资助渠道,国家自然科学基金一直是广大科学家广泛关注的焦点。     

基于梳齿间距MEMS工艺误差的微传感器电容与静电力分布模型

在理论分析与模拟仿真基础上,提出了由于梳齿微细加工误差所引起的电容和静电力概率分布模型。该模型表明电容和静电力均为类高斯分布,它们在一定区段出现的可能性可根据其准期望和准方差确定,且该准期望与无加工误差情况相比均有小于5%的微小偏移;同时,该准方差依赖于梳齿数目和梳齿加工误差程度,当梳齿数目由10增大到60时,电容与静电力分布准方差分别增大约2倍和1倍,而当梳齿加工误差程度从5%增大到20%时,则分别增大约3.5倍和2.5倍。该模型可望为一大类梳齿结构微传感器或执行器性能偏差的理论研究和工艺实现提供参考。     

Properties of p-type ZnO thin films with different orientations

The stable properties of N-doped p-type ZnO thin films with preferential nonpolar （100） plane orientation relative to polar （002） plane orientation are investigated. The two kinds of oriented thin films are fabricated by the methods of post heat treatment and double sources in situ, respectively. The Hall investigations demonstrate that N-doped p-type ZnO thin films with preferential nonpolar （100） plane orientation are more stable, and the results are also proved by build-in electric field model and electronic structure calculations of the films based on the first orinciple.     

反熔丝FPGA配置电路的研究

反熔丝FPGA的编程过程是对可编程逻辑模块进行配置的过程,具体过程是利用配置电路对连接在逻辑模块输入、输出端口的反熔丝单元施加高压,将其击穿形成连接通路,从而使得逻辑模块连接在信号线上.位流数据控制配置电路完成反熔丝单元的预充电、寻址、加压以及编程过程.通过控制晶体管的打开和关断及复用编程通道,可以实现不同类型反熔丝的编程,并简化配置电路的设计规模.测试结果表明,配置电路可靠地完成了反熔丝的编程功能.     

静电自组装PDDA/CMCNa聚电解质复合纳滤膜及其性

以聚丙烯腈(PAN)超滤膜为基膜,通过羧甲基纤维素钠(CMCNa)阴离子聚电解质和聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)阳离子聚电解质层层静电自组装(LbL)制备得到复合纳滤膜.考察了阴离子聚电解质溶液浓度、组装层数对膜表面荷电性、形貌和亲水性等的影响;同时研究了操作条件不同时该纳滤膜对罗丹明B染料分离性能变化.结果表明,CMCNa阴离子聚电解质浓度增大时,膜表面荷负电性和亲水性增强;当PDDA质量浓度为5.0 g/L,CMCNa的浓度为2.0 g/L,且组装4.0个派对层时,复合膜表面ζ电位约为 70 mV,其接触角约为30°;制备的(5 PDDA/2CMCNa)5.0-PAN复合纳滤膜,在25℃和0.60 MPa的操作条件下,对0.4×10-3 g/L的罗丹明B截留率达到90％,通量为42 L/(m2·h·MPa).     

块状生石灰不能用于湿陷性黄土地区的地基

在湿陷性黄土地区工程施工中，因块状生石灰的吸水特性和来源广泛、价格低廉等原因，一些技术人员常采用块状生石灰掺加中砂的灰砂桩，来吸收地基土中的水分，降低含水率，或加固稳定因浸水造成变形、位移、裂缝的建筑。这种处理加固地基的方法，在湿陷性黄土地区不能采用，理由如下。     

一种新型平均电流模式单周期PFC电流环补偿方案

针对平均电流模式单周期PFC(功率因数校正器)电流环的设计要求,提出了一种基于高跨导OTA的电流环补偿方案.该方案可在保证频率特性精度的同时,将传统方案中所需高精度外置电阻改为内置电阻,降低了芯片的使用成本,提高了集成度.通过仿真验证了方案的可行性.     

关石焦煤矿5号煤层煤质特征分析与评价

分析评价了关石焦煤矿的煤层结构及宏观煤岩类型，认为5号煤层煤质为中高灰、高硫、较低挥发分、低磷、中热值的瘦煤，可作民用煤和火力发电。     

新店东勘查区9号煤层煤质特征分析与评价

新店东勘查区内主要含煤地层为龙潭组,9号煤层位于龙潭组中部,结构简单,含夹矸0~3层,一般0~1层,岩性为炭质泥岩或泥岩。9号煤层局部厚度变化较大,总体属较稳定煤层。分析了9号煤层的物理性质与煤岩特性,区内煤颜色为黑色,煤层以粉粒状为主,少量块状、碎块状;结构主要为条带,金属光泽为主,断口主要为参差状;宏观煤岩类型主要以亮煤为主,可采煤层微观煤岩类型均为微镜惰煤。9号煤层的工业分析和元素分析表明:原煤属中灰、特低挥发分、中高固定碳、中高硫、低磷、低氟、特低氯煤;其稀散元素达不到最低工业品位,无开采价值。通过分析原煤工艺性质,说明9号煤为无烟煤三号,属高发热量、中等结渣、易磨煤,其可选性为中等可选~极难选煤。依据区内煤层煤质特征,各煤层用途广泛,可作为民用燃料、发电、建材用煤、锅炉用煤等。     

化工学科自然科学基金对膜分离方向的资助概述及建议

综述了近五年国家自然科学基金委员会化工学科对膜分离方向的基金资助情况,在此基础上对该领域的基础研究做了分析,并提出几点建议供从事膜分离方面的研究者参考.